Memahami Perbedaan Formulasi Base Oil

Semua pelumas memiliki bahan dasar yang sama yaitu base oil. Kemudian base oil ini diformulasikan dengan cara diblending ( diaduk ) dengan campuran additive, dan tambahan thickener ( pengental ) jika dalam pembuatan grease. 

Bagaimana kita akan tahu base oil mana yang terbaik. Jika memilih antara mineral & synthetic tentu ada pertimbangan harus kita tahu. Dengan artikel ini mungkin bisa menambah informasi untuk menentukan base oil mana yang akan digunakan.

Kategori Base Oil 

Pelumas dikategorikan dalam berbagai cara, salah satu yang paling umum adalah penggolongan berdasarkan base oil : mineral, synthetic atau vegetable ( nabati ). 

Mineral Oil terbuat dari minyak bumi mentah yang disuling ( refining process ). Synthetic Oil merupakan buatan manusia dengan formulasi ilmiah yang unik untuk kebutuhan tertentu. Vegetable Oil ( nabati ) terbuat dari tanaman bisa biji atau pohon tumbuhan, jumlah minyak nabati yang digunakan untuk pelumas sangat terbatas karena faktor lingkungan.

Karakteristik Base Oil 

Semua base oil memiliki karaktristik untuk menahan berbagai kondisi pelumasan dengan tujuan yang diinginkan. Pada mineral oil, tujuan saat proses refining adalah untuk hasil dengan kandungan yang optimal sehingga mendapat produk pelumas yang baik. 

Pada pembuatan synthetic oil, berbagai formulasi dipakai tujuan membuat sebuah pelumas dengan kandungan yang tidak terdapat pada mineral oil. Baik pelumas mineral maupun synthetic dirancang untuk sebuah aplikasi pelumasan yang spesifik.

Beberapa hal yang peting pada kandungan base oil meliputi kekentalan : viscosity limitation, viscosity index, pour point, volatility, oxidation and thermal stability, aniline point ( tingkat daya bersih terhadap material lain, termasuk additive ) & hydrolytic stability (ketahanan pelumas terhadap air ).

Group Base Oil 

Di abad 20 terlihat peningkatan jumlah pada proses refining oli mineneral dan juga proses pembuatan oli synthetic. Pada tahun 1990-an American Petroleum Institute (API) mengkategorikan base oil menjadi 5 group, dengan tiga group pertama dikhususkan untuk mineral oil yaitu group I, II & III dan dua berikutnya group IV & V untuk synthetic oil.

Base oil group I dibuat menggunakan solvent-extraction atau solvent-refining technology. Technologi ini telah digunakan sejak pertama kali mineral oil diproduksi. Prosesnya dengan mengextrak komponenyang tidak diinginkan di dalam minyak seperti struktur cincin (ring structures ) dan aromatic.

Base oil group II diproduksi menggunakan proses hydrogenation atau hydrotreating. Tujuan dari proses ini adalah sama saat solvent-refining di group I, tapi lebih efektif saat merubah komponen yang tidak diinginkan seperti aromatic menjadi struktur hydricarbon yang diinginkan. Sehingga base oil group II ini menjadi lebih baik & lebih berih dari group I

Base oil group III dibuat dengan cara yang sama saat pembuatan base oil group II mineral oil, kecuali saat proses hydrogenation yang dikombinasikan dengan suhu tinggi (high temperatures) dan tekanan tinggi ( high pressures). Hasilnya hampir semua komponen yang tidak diinginkan dalam kandungan base oil dirubah menjadi struktur hydrocarbon yang diinginkan. Sehingga base oil group III menjadi mineral oil terbaik dibanding group di bawahnya.

Ketika membandingkan kandungan yang ada di semua group mineral base oil. Kita bisa melihat keunggulan yang semakin meningkat pada setiap proses refining, dari group III lebih baik dari group II & group I, terus group II lebih baik dari group I.

Keunggulan tersebut meliputi :  oxidation stability, thermal stability, viscosity index, pour point and suhu poraesi yang lebih tinggi (higher operating temperatures). 

Base oil group IV dikhususkan pada satu type oli synthetic yaitu polyalphaolefin (PAO). Type ini merupakan synthetic base oil yang paling banyak digunakan. PAO merupakan hydrocarbon oil yang ditingkatkan menjadi synthetic dengan cara membuat struktur tambahan pada ekor olefinic melalui proses polymerization kedalam ethylene gas. Hasilnya sebuah struktur pelumas yang sangat banyak seperti bentuk paling murni pada mineral oil group III.

Keunggulan PAO dibanding mineral oil meliputi viscosity index lebih tinggi, performa pada suhu rendah dan suhu tinggi, superior oxidation stability dan lower volatility.

Base oil group V menunjukkan synthetic base oil lainnya. Beberapa yang masuk group V adalah diester, polyolester, polyalkylene glycol, phosphate ester dan silicone.

Diester (dibasic acid ester) dibuat melalui reaksi dibasic acid dengan alcohol. Menghasilkan properties / kandungan yang bisa kompatible dengan penggunaan dibasic acid dan alcohol.

Polyolester dibuat melaui reaksi monobasic acid dengan sebuah polyhydric alcohol. Hampir sama dengan diester, namun hasil kandungannya tergantung pada type gabungan 2 bahan tersebut (monobasic acid dengan sebuah polyhydric alcohol )  

Polyalkylene glycol (PAG) dibuat melalui reaksi  didalam ethylene atau propylene oxide dengan alcohol menjadi variasi bentuk polymer. Jumlah produk PAG yang dihasilkan tergantung pada oxide yang digunakan dan akan berpengaruh pada tingkat larutnya dalam air.

Phosphate ester dibuat melalui reaksi phosphoric acid dan alcohol, sedangkan silicones diformulasikan ke bentuk struktur silicon-oxygen dengan rantai organic didalamnya.

Setiap synthetic base oil ini memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing, table berikut akan menjelaskan :